1) Какой должен быть заряд второго шарика, чтобы натяжение нити увеличилось в 3 раза? 2) Каким должен быть заряд
1) Какой должен быть заряд второго шарика, чтобы натяжение нити увеличилось в 3 раза?
2) Каким должен быть заряд второго шарика, чтобы натяжение нити уменьшилось в 3 раза?
11.12.2023 03:52
Объяснение:
При рассмотрении ситуации с натяжением нити, на которой висят два заряженных шарика, мы можем использовать законы электростатики.
1) Если мы хотим увеличить натяжение нити в 3 раза, то мы должны увеличить силу, действующую на нить. Для этого нам необходимо увеличить силу кулоновского взаимодействия между шариками.
Сила взаимодействия между двумя заряженными телами определяется законом Кулона, который гласит:
F = (k * q1 * q2) / r^2
где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.
Таким образом, чтобы увеличить силу и натяжение нити в 3 раза, нужно увеличить заряды шариков втрое:
F' = (k * (3q1) * (3q2)) / r^2 = 9 * ((k * q1 * q2) / r^2) = 9F
2) Если натяжение нити должно уменьшиться в 3 раза, то сила взаимодействия между шариками должна уменьшиться в 3 раза. Следовательно, заряд второго шарика должен быть равен 1/3 заряда первого шарика:
F' = (k * q1 * (1/3 q1)) / r^2 = (1/3) * ((k * q1 * q1) / r^2) = (1/3)F
Совет: Чтобы лучше понять электростатические взаимодействия и изучить закон Кулона, рекомендуется внимательно изучить соответствующую теорию и провести дополнительные практические эксперименты.
Упражнение:
Пусть заряд первого шарика равен 5 мкКл, а расстояние между шариками составляет 10 см. Найдите заряд второго шарика, чтобы натяжение нити увеличилось в 4 раза.